NGC 1512, la galaxia caníbal vuelve al ataque


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  • Es la primera vez que se observa un asesinato galáctico con tanta nitidez. La culpable aún tenía «cadáveres» de otras galaxias en su interior cuando engullía a otra más pequeña
 NASA/ESA Según los investigadores las galaxias son como personas independientes, cada una posee rasgos únicos

NASA/ESA
Según los investigadores las galaxias son como personas independientes, cada una posee rasgos únicos

Después del «Big-Bang», esa gran explosión que se cree que dio origen al universo, por algún motivo no del todo conocido la materia comenzó a agruparse en ciertas zonas más que en otras, al estilo de unos inmensos grumos en una besamel. La gravedad fue haciendo su papel y en medio de la inmensidad del espacio, aparecieron las primeras islas: los cúmulos y las galaxias. Dentro de estas, la materia tampoco se destribuyó de forma uniforme. El gas primordial que las formó al principio, producido después de la gran explosión y constituido básicamente por helio e hidrógeno, los ladrillos básicos del universo, se acumuló tanto en algunas partes, que la gravedad engendró las primeras estrellas.

En el interior de estas esferas de energía se alcanzan temperaturas tan grandes que los átomos sufren reacciones de fusión nuclear que permiten la aparición de elementos más pesados (o sea, átomos más complejos), como el carbono o el oxígeno. Y cuando los astrofísicos analizan la radiación procedente de estos astros, pueden deducir la composición y la edad de las estrellas y de las galaxias, puesto que las más jóvenes acumulan más hidrógeno frente a otros átomos más complejos. Gracias a esto, un equipo de astrónomos españoles y australianos ha descubierto que la galaxia NGC 1512 acumula en su «estómago» los restos de otras galaxias que engulló en el pasado. El hallazgo, que se ha publicado hoy en la revista «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society», utiliza una nueva metodología que podría servir para entender mejor cómo se forman y cómo evolucionan galaxias parecidas a la Vía Láctea.

Los investigadores explican que esperaban encontrar unos niveles de gases acordes con la actividad de las estrellas que hay en NGC 1512, «pero en lugar de eso, nos encontramos los remanentes de otras galaxias que habían sido engullidas antes», recuerda Ángel López-Sánchez, el director de estudio e integrante del equipo de astrofísicos del Observatorio Astronómico Australiano que lo ha llevado a cabo.

De hecho, la galaxia NGC 1512, de un tamaño comparable al de la Vía Láctea y con el mismo tipo de estructura espiral, no solo ha incorporado restos de otros «cadáveres», sino que en las imágenes captadas «se está tragando» a una galaxia enana.

Para averiguar todo esto, ha habido que investigar a fondo a la galaxia caníbal. Tal como explica a ABC Ángel López-Sánchez: «Cada galaxia es como una persona independiente. Es cierto que todos tenemos rasgos similares que nos definen como “humanos”, pero para entender bien a cada persona hay que saber su “historia peculiar” y la vida y experiencias que ha sufrido. Con las galaxias ocurre lo mismo».

Gases pesados producidos en estrellas

Las «pruebas del delito» se han encontrado en unas zonas periféricas en las que el gas está enriquecido con átomos pesados, cuando lo esperable sería encontrar gas fresco, más rico en hidrógeno. En palabras del astrofísico: «Creemos que el gas no proviene del centro de la galaxia por las propiedades químicas que posee. Si pudiéramos poner todos los “metales” (todos los elementos químicos que no son ni hidrógeno ni helio) en el centro de NGC 1512, necesitaríamos casi 100 veces el número de estrellas que vemos en la galaxia para explicar el enriquecimiento químico que ha experimentado el sistema».

El gas enriquecido se acumula en zonas inusuales (López-Sánchez/Baerbel Koribalski)

El gas enriquecido se acumula en zonas inusuales (López-Sánchez/Baerbel Koribalski)

Sobre el papel la idea es sencilla: si NGC 1512 tiene más átomos pesados de los que ha podido producir con sus estrellas, es porque los ha cogido de otra parte. Pues bien, en opinión de López-Sánchez, «para explicar esto tenemos dos hipótesis: o ese gas estaba en galaxias enanas que han sido “engullidas” recientemente por NGC 1512 (como le está pasando ahora con la galaxia enana cercana NGC 1510) o ese gas se perdió de otra galaxia, y ahora ha caído sobre NGC 1512».

Para averiguar todo esto, los investigadores han usado el telescopio Telescopio Anglo-australiano (AAT), de 3,9 metros, para analizar la composición de los gases. Por otro lado, han usado un radio-interferómetro de seis kilómetros de diámetro, para detectar un disco de hidrógeno fresco en la periferia de NGC 1512.

Ángel López-Sánchez explica que al combinar estas técnicas se podrían «obtener buenas pistas para entender mejor cómo se forman y cómo evolucionan galaxias como la Vía Láctea», y reconoce que el equipo de investigadores ya está analizando otras galaxias. El objetivo sería en última instancia entender el origen de la estructura del Universo, pero para ello, hay que ir paso a paso.


¿Qué edad tienen las galaxias?

La galaxia del fin del mundo


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  • La EGS-zx8-1 ha sido descubierta gracias al poderoso telescopio del Observatorio Keck. Es la galaxia más distante jamás encontrada hasta ahora
NASA, ESA, P. Oesch e I. Momcheva La galaxia EGS-zs8-1, a más de 13.000 millones de años luz de la Tierra

NASA, ESA, P. Oesch e I. Momcheva
La galaxia EGS-zs8-1, a más de 13.000 millones de años luz de la Tierra

Un equipo internacional de astrónomos de las Universidades de Yale y California-Santa Cruz han logrado “empujar” un poco más allá la frontera de la exploración espacial al localizar una galaxia, EGS-zx8-1, que establece una nueva distancia récord de nosotros y que pertenece a un tiempo en el que el Universo apenas si tenía el 5% de su edad actual. Es decir, “solo” 670 millones de años después del Big Bang. El trabajo acaba de publicarse en Astrophysical Journal Letters.

A más de 13.000 millones de años luz de aquí, los astrónomos localizaron esta galaxia excepcionalmente luminosa y lograron establecer su distancia de la Tierra utilizando el poderoso instrumento MOSFIRE del telescopio de diez metros del Observatorio Keck, en Hawai. Se trata, de hecho, de la galaxia más distante jamás encontrada hasta ahora.

Al principio, EGS-zs8-1 fue localizada, gracias a sus colores poco comunes, en imágenes tomadas previamente por los telescopios espaciales Hubble y Spitzer. Se trata, en efecto, de uno de los objetos más brillantes y masivos de cuantos se han localizado en el Universo temprano.

Cuando se habla de objetos lejanos en el espacio, el tiempo y la distancia son dos conceptos que van unidos de forma inseparable. Por ejemplo, cuando miramos hacia el Sol, debemos tener en cuenta que la luz que estamos viendo ha tenido que viajar ocho minutos para llegar hasta nosotros, por lo que estamos viendo el Sol tal y como era hace ocho minutos, y no como es en el momento en que realizamos la observación.

Cuando hablamos de galaxias distantes, la cosa se complica. La luz que llega hasta nuestros telescopios desde una galaxia lejana, en efecto, ha tenido que viajar durante miles de millones de años antes de alcanzarnos, por lo que vemos esa galaxia tal y como era cuando su luz partió en nuestra dirección. Es decir, cuanto más lejos miramos, más antiguos son los objetos que vemos. Mirar muy lejos es, tamabién, mirar al pasado.

La imagen de EGS-zs8-1 corresponde a como era hace más de 13.000 millones de años. Por eso resulta sorprendente que en un momento tan temprano, según explica Pascal Oesch, director de la investigación, esta galaxia tuviera ya “más del 15 % de la masa de nuestra Vía Láctea actual. Y solo tuvo unos 670 millones de años para hacerlo. El Universo era muy joven entonces”.

Los cálculos de los astrónomos llevan a conclusiones sorprendentes. Por ejemplo, han determinado que EGS-zs8-1 está formando estrellas 80 veces más rápido de lo que lo hace nuestra propia galaxia en la actualidad.

Hasta el momento, solo se ha conseguido medir con exactitud la distancia de un puñado de galaxias del Universo temprano. “Cada nueva confirmación -afirma por su parte Pieter van Dokkum, coautor de la investigación- añade una pieza al puzzle de cómo pudieron llegar a formarse las galaxias de primera generación en el Universo primitivo. Solo los telescopios más potentes tienen la capacidad suficiente para cubrir estas enormes distancias”.

El ya citado instrumento MOSFIRE permitió a los astrónomos estudiar varias galaxias al mismo tiempo. Medir galaxias a distancias extremas y caracterizar sus propiedades es uno de los mayores desafíos para la Astronomía de la próxima década. Las nuevas observaciones situaron a EGS-zs8-1 en un tiempo en el que en el Universo se estaaba produciendo un importante cambio: el hidrógeno que había entre las galaxias estaba pasando de un estado neutral a otro ionizado. Parece que las estrellas jóvenes de las primeras galaxias como EGS-zs8-1 eran las principales responsables de esta transición, llamada reionización.

En conjunto, las observaciones del Observatorio Keck, el Hubble y el Spitzer confirman que las galaxias masivas ya existían muy al principio en la historia del Universo, aunque con propiedades físicas muy diferentes de las que tienen las galaxias de nuestro entorno. Ahora, los investigadores tienen pruebas que apuntan que los colores peculiares de estas galaxias primitivas se deben a la rápida formación de jóvenes estrellas muy masivas y a su interacción con el gas primordial que forma estas galaxias.

Así las cosas, los astrónomos esperan ahora poder llegar mucho más lejos con el próximo gran Telescopio Espacial, el James Webb, cuyo lanzamiento está previsto en 2018 y que será capaz de ver galaxias como EGS-zs8-1 con un detalle que ahora resulta imposible.

Investigadores dicen que el Universo no tiene principio ni fin


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  • Un nuevo estudio pone en cuestión el Big Bang y sugiere que el Cosmos existió siempre

El Universo puede haber existido desde siempre, de acuerdo con un nuevo modelo que aplica términos de corrección cuántica para complementar la teoría de la relatividad general de Einstein. El modelo, según sus autores, también puede explicar existencia de la materia oscura y la energía oscura.

La edad ampliamente aceptada del Universo, según las estimaciones de la relatividad general, es de 13.800 millones de años. En un principio, se pensó que todo lo que existe ocupó en un principio un único punto infinitamente denso, o singularidad. Sólo después de este punto comenzó a expandirse en un ‘Big Bang’, que hizo que el universo comenzase oficialmente.

Aunque la singularidad del ‘Big Bang’ surge directa e inevitable de las matemáticas de la relatividad general, algunos científicos lo ven problemático porque las matemáticas sólo pueden explicar lo que sucedió inmediatamente después, no antes o en la singularidad.

“La singularidad del Big Bang es el problema más grave de la relatividad general, porque las leyes de la Física parecen romperse ahí abajo”, dice a Phys.org Ahmed Farag Ali, de la Universidad de Benha (Egipto).

Ali y el coautor Saurya Das, de la Universidad de Lethbridge en Alberta, Canadá, han mostrado en un artículo publicado en Physics Letters B que la singularidad del Big Bang puede ser resuelta por su nuevo modelo, en el que el Universo no tiene principio ni fin.

Estos físicos enfatizan que sus términos de corrección cuántica no se aplican ‘ad hoc’ en un intento de eliminar específicamente la singularidad del ‘Big Bang’. Su trabajo se basa en las ideas por el físico teórico David Bohm, quien también es conocido por sus contribuciones a la Filosofía de la Física. A partir de la década de 1950, Bohm exploró reemplazar las geodesias clásicas (el camino más corto entre dos puntos de una superficie curva) con trayectorias cuánticas.

En su artículo, Ali y Das aplican estas trayectorias de Bohm a una ecuación desarrollada en la década de 1950 por el físico Amal Kumar Raychaudhuri, en la Universidad Presidency en Calcuta, India. Raychaudhuri fue también maestro de Das cuando era un estudiante universitario de esta institución en los años 90.

Usando la ecuación de Raychaudhuri cuánticamente corregida, Ali y Das derivan ecuaciones de Friedmann cuánticamente corregidas, que describen la expansión y evolución del universo (incluyendo el Big Bang) en el contexto de la relatividad general. Aunque no es una verdadera teoría de la gravedad cuántica, el modelo contiene elementos tanto de la teoría cuántica como de la relatividad general.

Además de no predecir una singularidad del Big Bang, el nuevo modelo tampoco predice una singularidad Big Crunch. En la relatividad general, un posible destino del Universo es que comienza a contraerse hasta que se derrumba sobre sí mismo en una gran crisis y se convierte en un punto infinitamente denso, una vez más.

Ali y Das explican en su artículo que su modelo evita singularidades debido a una diferencia clave entre geodesias clásicas y trayectorias de Bohm. Las geodesias clásicas finalmente se cruzan entre sí, y los puntos en los que convergen son singularidades. En contraste, las trayectorias de Bohm nunca se cruzan entre sí, por lo que las singularidades no aparecen en las ecuaciones.

En términos cosmológicos, los científicos explican que las correcciones cuánticas pueden ser consideradas como una constante cosmológica (sin la necesidad de la energía oscura) y un plazo de radiación. Estos términos mantienen el Universo en un tamaño finito, y por lo tanto le dan una edad infinita. Los términos también hacen predicciones que coinciden estrechamente con las observaciones actuales de la constante cosmológica y la densidad del Universo.

En términos físicos, el modelo describe el Cosmos como lleno de un fluido cuántico. Los científicos proponen que este líquido podría estar compuesto por partículas hipotéticas denominadas gravitones, sin masa, que median en la fuerza de gravedad. Si existen, se cree que los gravitones juegan un papel clave en una teoría de la gravedad cuántica.

Detectan por primera vez ondas procedentes del ‘Big Bang’


El Confidencial

Astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano (CFA) han anunciado este lunes que se han detectado por primera vez las ondas gravitacionales que recorrieron el Universo primitivo, durante un período explosivo de crecimiento llamado inflacionario. Se trata de la confirmación más importante lograda hasta ahora acerca de las teorías de la inflación cósmica, según las cuales el cosmos se expandía por 100 billones de billones de veces, de manera vertiginosa.

Los hallazgos fueron realizados con la ayuda del BICEP2, un telescopio situado en el Polo Sur que escanea el cielo en frecuencias de microondas, donde recoge la energía fósil del Big Bang.

El Universo actual surgió tras un evento conocido como el Big Bang, que tuvo lugar hace 13.800 millones de años. Momentos más tarde, el propio espacio comenzó a expandirse de manera exponencial en un episodio conocido como inflación. Los signos reveladores de este capítulo en la historia temprana del Universo están impresos en el cielo, en un resplandor reliquia llamado el fondo cósmico de microondas.

Es ahí donde los investigadores han buscado durante mucho tiempo la evidencia más directa de esta inflación en forma de ondas gravitacionales, que aprietan y estiran el espacio, y que ahora han logrado detectar.

“Pequeñas fluctuaciones cuánticas fueron amplificadas a tamaños enormes por la expansión inflacionaria del Universo. Sabemos que esto produce otro tipo de ondas llamadas ondas de densidad, pero queríamos probar si también se producen ondas gravitacionales”, ha explicado uno de los responsables del trabajo, Jamie Bock.

Polarización en ‘modo B’

Las ondas gravitacionales están producidas por un modelo característico de luz polarizada, llamado polarización “en modo B”. La luz puede polarizarse por la dispersión de las superficies, en el caso del fondo cósmico de microondas, la luz es dispersada por electrones para convertirse en poco polarizada.

El equipo BICEP2 asumió el reto de detectar el modo B de polarización al reunir los mejores expertos en la materia, el desarrollo de una tecnología revolucionaria y el viaje al mejor sitio de observación de la Tierra: el Polo Sur.

Como resultado de los experimentos llevados a cabo desde 2006, el equipo ha sido capaz de producir pruebas concluyentes de esta señal en modo B, y con ella, la evidencia, hasta ahora, más fuerte que existe sobre la existencia de la inflación cósmica.

El nuevo rostro del 'Big Bang' ('New Scientist')El nuevo rostro del ‘Big Bang’ (‘New Scientist’)

Los expertos han indicado que la clave de su éxito ha sido el uso de detectores superconductores nuevos. Los superconductores son materiales que, cuando se enfrían, permiten que la corriente eléctrica fluya libremente, sin resistencia.

“Nuestra tecnología combina las propiedades de la superconductividad con estructuras pequeñas que sólo se pueden ver con un microscopio. Estos dispositivos se fabrican con el mismo proceso de micro-mecanizado que los sensores de los teléfonos móviles”, ha explicado el experto de la NASA Anthony Turner.

Una señal débil

La señal en modo B es “extremadamente débil”, según han señalado los científicos. Con el fin de obtener la sensibilidad necesaria para detectar la señal de polarización, el equipo ha desarrollado una gama única de detectores múltiples, similar a los píxeles de las cámaras digitales modernas, pero con la capacidad adicional de detectar la polarización. El sistema detector conjunto funciona a sólo 0,45ºC centígrados por encima de la temperatura más baja posible, el cero absoluto.

Los expertos han indicado que la clave de su éxito ha sido el uso de detectores superconductores nuevos. Los superconductores son materiales que, cuando se enfrían, permiten que la corriente eléctrica fluya libremente, sin resistencia.”Esta medida extremadamente desafiante requiere una arquitectura completamente nueva”, ha indicado el autor principal del hallazgo, John Kovac. “Nuestro enfoque es como tomar una cámara y la construcción de ésta en una placa de circuito impreso”, ha añadido.

El experimento BICEP2 utiliza 512 detectores, que aceleraron observaciones del fondo cósmico de microondas por 10 veces en mediciones anteriores del equipo. Su nuevo experimento, ya la realización de observaciones, utiliza 2.560 detectores.

Un astrofísico de Harvard sugiere que pudo existir vida justo después del Big Bang


ABC.es

  • Cree que durante un breve período de tiempo pudieron formarse planetas rocosos capaces de albergar agua líquida
Un astrofísico de Harvard sugiere que pudo existir vida justo después del Big Bang

Archivo | La vida pudo haberse formado en planetas rocosos solo 15 millones de años después del Big Bang

Abraham Loeb, astrofísico de la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachussetts (EE.UU.) sugiere en una investigación teórica publicada en arXiv que la vida podría haber existido justo después del Big Bang, la gran explosión que, según la teoría generalmente aceptada, dio origen al Universo. Los cálculos del científico apuntan a que el agua líquida, un requisito indispensable para la vida tal y como la conocemos, pudo haberse formado en planetas rocosos solo 15 millones de años después del estallido.

Hoy en día, la temperatura del fondo cósmico de microondas, el resplandor del Big Bang, es de solo 2,7º kelvin , pero en sus comienzos, apunta Loeb, podría haberse mantenido mucho más caliente, a unos 300ºkelvin. En ese momento, en los lugares del Universo donde la materia es excepcionalmente densa, podrían haberse formado estrellas masivas, de corta vida, que habrían enriquecido el ambiente con elementos más pesados necesarios para hacer planetas. Según el astrofísico, durante 2 millones o 3 millones de años todos los planetas rocosos habrían sido capaces de mantener agua líquida, independientemente de la distancia a la que se encontraran de su estrella. «Todo el Universo fue una vez una incubadora para la vida», afirma Loeb en la web de la revista Nature. Lo llama «la época habitable».

Según Loeb, en esa época la materia era tan densa que incluso si la energía del vacío hubiera sido un millón de veces más fuerte, no habría impedido la formación de estrellas y planetas rocosos, y el surgimiento de la vida.

Nature ha preguntado a varios científicos qué les parece la propuesta de su colega de Harvard, y las respuestas varían. Christopher Jarzynski, biofísico de la Universidad de Maryland, pone en duda que la vida hubiera podido existir en una forma uniforme en un Universo cálido. Alexander Vilenkin cosmólogo de la Universidad de Tufts en Medford, Massachusetts, asegura que unos pocos millones de años es un tiempo demasiado corto para producir vida inteligente. Sin embargo, Freeman Dyson, físico en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey, apunta que la vida podría ser más adaptable de lo que pensamos.

Canal Historia demuestra que todo está conectado en su nueva superproducción «Big History»


Canal Historia

BIG HISTORY

Esta nueva serie relaciona hechos significativos de la Historia con nuestra vida diaria desde una perspectiva científica. Un ejemplo: ¿sabías que el legado del ‘Titanic’ lo llevamos a diario en nuestros bolsillos? Cada vez que llamamos con el teléfono móvil utilizamos ondas de radio que se implantaron a raíz de que fracasaran las peticiones de rescate del emblemático transatlántico a través del telégrafo. También este aparato está relacionado con el Big Bang, puesto que aquella gran explosión…

Historia demuestra que todo está conectado en su nueva superproducción «Big History»

Esta nueva serie relaciona hechos significativos de la Historia con nuestra vida diaria desde una perspectiva científica. Un ejemplo: ¿sabías que el legado del ‘Titanic’ lo llevamos a diario en nuestros bolsillos? Cada vez que llamamos con el teléfono móvil utilizamos ondas de radio que se implantaron a raíz de que fracasaran las peticiones de rescate del emblemático transatlántico a través del telégrafo.

También este aparato está relacionado con el Big Bang, puesto que aquella gran explosión dio origen al tantalio, un elemento escaso y misterioso empleado en pequeñísimas cantidades en la fabricación de los teléfonos móviles. Sin él, estos dispositivos serían 12 veces más grandes. Otros episodios abordarán temas como el de los padres fundadores de EE UU, la guerra de Secesión o la revelación de misterios de la antigüedad, todos ellos salpicados de píldoras de ciencia sorprendentes protagonizadas por la sal, el hielo, los proyectiles, etc.

Cada capítulo de la serie está contado de una forma totalmente novedosa, derribando los muros que separan la ciencia de la Historia y convirtiendo incluso a la Gran Historia en una disciplina emergente en las universidades de Estados Unidos.

EPISODIOS

“La sal”

Es evidente que el hombre no puede vivir sin aire, comida, agua y, aunque no sea tan reconocida, sin sal. Este compuesto ha sido el sostén de nuestra civilización: en la agricultura, en la tecnología e incluso en la construcción de la Gran Muralla china. Pero la sal también provocó guerras e hizo estallar revoluciones. Se trata de un elemento clave para descubrir Big History y comprender todo lo que hay en el universo, porque, desde un punto de vista molecular, nuestros pensamientos están hechos de sal.

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“El oro”

La fascinación del hombre por el oro se debe a un capricho de la evolución. Se convirtió en la moneda del mundo por una anomalía en la tabla periódica. Y solo existe en la superficie terrestre por una peculiaridad en las antiguas órbitas de Júpiter y Saturno. Este preciado metal ha representado siempre la estabilidad y, aun así, ha derribado imperios. Se ha transformado en todo tipo de objetos, desde dinero a anillos de boda, y se encuentra en cualquiera de los ordenadores y teléfonos móviles que utilizamos. Pero la verdadera razón por la que codiciamos el oro se halla en nuestro cerebro.

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“El caballo”

Puede que el perro sea el mejor amigo del hombre, pero es el caballo el que levantó imperios. Por encima de cualquier otro animal del planeta, el caballo ha sido la fuerza impulsora detrás de la expansión del comercio, la innovación y la industria. Se trata de una pieza clave para descubrir la gran historia de la civilización.

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“El frio”

El frío provocó extinciones masivas, pero sin él la humanidad no hubiera evolucionado hasta caminar sobre dos piernas. El frío dividió el mundo antiguo en granjeros y nómadas y provocó guerras interminables, aunque también acabó con Napoleón y Hitler. El frío hundió el ‘Titanic’, pero a su vez levantó rascacielos. Es tanto un perjuicio como un beneficio y un aspecto ineludible de nuestra historia.

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“Mega estructuras”

Llevamos 5.000 años construyendo edificios gigantescos: desde la pirámide de Giza hasta la torre Burj Khalifa, en Dubái. ¿Por qué unas culturas han creado megaestructuras y otras las han evitado? ¿Cómo afecta el tamaño de un imperio al de sus construcciones? ¿Y en qué punto una estructura es demasiado grande para su propia infraestructura… y se derrumba?

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“La armas”

De todos los mamíferos, el hombre es la única especie que utiliza armas para matar a distancia. Y no sería así si no tuviéramos una muñeca única que nos permite disparar con precisión. La invención del arco, el descubrimiento accidental de la pólvora por un alquimista chino o el diseño de una ametralladora a cargo de Leonardo da Vinci demuestran que la historia se ha definido por la búsqueda continua del poder sobre los demás. El mismo imperativo ha moldeado a otras especies, motivo por el cual los biólogos dicen que la evolución es, en definitiva, una carrera armamentista.

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“La vaca”

En algunas sociedades las vacas son sagradas; en otras van directas a la barbacoa en forma de hamburguesas. Este mamífero es clave para descubrir la gran historia de cómo la humanidad migró por el globo y cómo vive actualmente. Gracias a su carne y su leche, ningún otro animal doméstico ha alimentado al hombre como lo ha hecho la vaca, y desde el primer rebaño amansado en el año 8500 a. C., nuestra relación con el ganado bovino ha proporcionado al ser humano la ventaja que necesitaba para sobrevivir.

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“Las montañas”

Las montañas forman defensas y fronteras naturales, trazan las rutas del comercio y afectan de manera sensible al clima. Han sido además hogar de los dioses, como el monte Sinaí, el monte Olimpo o el Tíbet, pero también han fragmentado pueblos y provocado guerras, como las cordilleras de los Balcanes, del Cáucaso o los valles de Afganistán. La vida incluso pudo haber surgido de un volcán submarino y podría estar en serio peligro si mega volcanes como Yellowstone, en EE UU, entraran en erupción.

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“La exitación”

A medio mundo le gusta comenzar el día con una taza de café o té que contenga una buena dosis de cafeína. Pero ¿cómo hemos llegado a engancharnos a estas sustancias excitantes y por qué las consideraron tan destructivas en Suecia o Prusia como para prohibirlas? Estos simples productos contribuyeron a transformar nuestra civilización como impulsores de la exploración, la revolución y el movimiento ilustrado.

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“El vuelo”

Los árboles y las plantas de nuestro planeta solo existen porque los animales adquirieron la capacidad de volar. Desde Leonardo da Vinci hasta los hermanos Wright, el hombre ha invertido siglos persiguiendo el sueño de desplazarse por el aire, pero, para alcanzarlo, primero tuvimos que comprender el concepto de Big History y las características únicas de la Tierra que nos permiten desafiar a la gravedad.

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“El teléfono móvil”

Busca en los bolsillos de cualquier persona que conozcas y encontrarás un vínculo entre todas ellas: el teléfono móvil. Es la pieza pequeña de tecnología más extendida en el planeta, y aunque es un aparato muy moderno, en realidad lleva miles de millones de años fabricándose. La historia de cómo se creó y cómo funciona el teléfono móvil conecta acontecimientos aparentemente aislados a lo largo del espacio y el tiempo: desde el Big Bang al hundimiento del ‘Titanic’ o la II Guerra Mundial.

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“Los meteoritos”

Los meteoritos trajeron agua y minerales a la Tierra, y de esta forma hicieron la vida posible. El impacto de un asteroide acabó con los dinosaurios y permitió al ser humano evolucionar, aunque un futuro choque podría exterminarnos a nosotros también. En un sentido amplio se puede decir que vivimos en un planeta formado en su origen por miles de millones de meteoritos, asteroides y cometas.

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“Los códigos secretos”

El hombre ha confiado desde siempre en los códigos: los primeros signos del lenguaje se remontan 100.000 años atrás. Julio César inventó códigos secretos para la guerra, mientras que el ‘Kamasutra’ lo hizo para el sexo. Los descifradores de la II Guerra Mundial allanaron el camino para la creación del sistema binario de los ordenadores modernos y, hoy día, los códigos de la física digital parecen controlar la estructura de la realidad. No hay que olvidar que todo ser vivo sobre la Tierra se desarrolla a partir de un código que hasta hace muy poco era secreto, el del ADN.

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“La plata”

La plata es el ingrediente secreto de Big History. Es fundamental en la construcción de espejos y sin ella no habría ni fotografía ni cine. Este metal propició que los antiguos griegos derrotaran a los persas y salvaran a la civilización occidental y que el Imperio británico convirtiera a China en un país de adictos al opio. Gracias a la plata se creó la primera moneda mundial y surgió el movimiento populista moderno. Podemos llevarla en los bolsillos en forma de monedas, pero el verdadero origen de la plata está en las estrellas supernovas.

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“El sol”

Los ciclos solares han marcado el devenir de las civilizaciones. Sirvan como ejemplos el desarrollo de la agricultura que tuvo lugar hace 12.000 años o la hambruna que golpeó a Europa durante la pequeña edad del hielo del siglo XIV. Los antiguos sacerdotes intentaron controlar el Sol a través de sofisticados calendarios, mientras que los científicos modernos vigilan el astro a través de docenas de satélites. El objetivo es proteger al planeta de una explosión solar que podría destruir la civilización.

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“El agua”

Una molécula formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno es la clave de la vida en sí misma. En este episodio recorremos la historia del agua desde el inicio de los tiempos hasta la actualidad. Las civilizaciones surgieron en los valles de los ríos, el retiro de los glaciares abrió Europa a la supervivencia humana, y los proyectos de arquitectura hidráulica han sido el sello de imperios, como los acueductos romanos o la presa Hoover de EE UU. La vida se inició en el agua y se nutre de ella, pero hoy día la escasez mundial de este recurso podría suponer una amenaza para la civilización tal como la conocemos.

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INFOGRAFIAS

Encuentran una estrella idéntica al sol pero 4.000 millones de años más vieja


El Mundo

ASTRONOMÍA | A 250 años luz de la tierra

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El ciclo de vida de una estrella similar al Sol | ESO

Un grupo de investigadores ha encontrado una estrella “en esencia” idéntica al Sol pero 4.000 millones de años más vieja. Según los científicos, el hallazgo ayudará a estudiar la historia y futura evolución del Sol, así como a esclarecer la relación entre la edad de una estrella y su contenido de litio.

El grupo de investigadores, liderado por astrónomos brasileños, ha utilizado el ‘Very Large Telescope’ del Observatorio Europeo del Sur para observar el astro, HIP 102152, situado a 250 años luz de la Tierra, y creen además que podría albergar planetas rocosos en su órbita.

El líder del equipo de científicos, Jorge Meléndez, ha destacado la “calidad excepcional” de los espectros que se han logrado captar de la estrella y ha explicado que, desde que se encontró el primer “gemelo solar”, se han hallado muy pocos.

Así, según el astrónomo, el descubrimiento permitirá comparar las investigaciones con otros “gemelos solares” para tratar de “responder a pregunta de qué tan especial es el Sol”.

El misterio del litio

El primer descubrimiento que ha aportado la observación de HIP 102152, la estrella más parecida al Sol a la fecha, podría ayudar a comprender por qué el contenido de litio en nuestro astro, material del que está formado, es “tan sorprendentemente bajo”.

El litio, tercer elemento de la tabla periódica, se creó en el Big Bang junto con el hidrógeno y el helio. Durante años, los astrónomos se han preguntado por qué algunas estrellas parecen tener menos litio que otras.

Según el equipo de investigadores, la observación de gemelos menores que el Sol había mostrado que la cantidad de litio de estos astros era mayor que la de la estrella más cercana a la Tierra. Ahora, gracias al nuevo descubrimiento, se ha podido advertir que la cantidad de litio de HIP 102152 es menor que el sol.

“Hemos descubierto que HIP 102152 posee muy bajos niveles de litio. Esto demuestra claramente, por primera vez, que los gemelos solares más antiguos efectivamente tienen menos litio que nuestro propio Sol o gemelos solares más jóvenes”, ha explicado la autora principal de la investigación, TalaWanda Monroe.

“Ahora podemos estar seguros de que las estrellas destruyen de alguna forma el litio que las compone a medida que envejecen“, ha concluido

El universo es 100 millones de años más viejo de lo que se creía


El Pais

  • El telescopio espacial europeo ‘Planck’ retrata en alta resolución la radiación emitida cuando habían transcurrido solo 380.000 años desde el Big Bang

Unos 380.000 años después de la gran explosión inicial, el universo se hizo transparente y la radiación emitida entonces se detecta hoy en el cielo a una temperatura ultrabaja. El telescopio espacial Planck la ha estado observando durante meses esa luz, la más antigua del cosmos, y ahora los científicos han presentado el mapa a altísima resolución de las pequeñas variaciones de temperatura de esa radiación, variaciones que serían como las semillas de las galaxias y cúmulos de galaxias. Los datos de este telescopio de la Agencia Europea del Espacio (ESA), presentados hoy en París, son mucho más precisos que los obtenidos con anteriores observatorios de este tipo y permiten ajustar mejor tanto la edad del universo como su composición. El cosmos tiene 13.810 millones de años, es decir, es unos 100 millones de años más viejo de lo estimado previamente, y está compuesto por materia corriente (4,9%), materia oscura (26%) y energía oscura (69,1%). Así que hay un poquito más de materia corriente de lo que se había establecido.

“La teoría cosmológica estándar se ajusta muy bien con los datos del Planck”, ha afirmado el científico británico George Efstathiou al presentar el nuevo mapa del cielo. Pero también ha destacado unas anomalías respecto a las predicciones de los modelos cosmológicos más extendidos, de nuestra comprensión actual del universo, “que podrían ser indicios de una nueva física”. Efstathiou ha anticipado que “Planck estimulará mucho el trabajo teórico”. Se trata de una zona ligerísimamente más fría que la media (se aprecian en azul en el cuadrante inferior derecha) que no encajaría muy bien en la distribución aleatoria predicha en los modelos.

Los datos presentados hoy responden a los primeros 15 meses de funcionamiento del Planck en el espacio y el artefacto sigue funcionando, así que cabe esperar más novedades dentro de unos meses, ha señalado Jean-Jacques Dordain, director general de la ESA.

Los primeros tiempos del cosmos fueron de altísima temperatura, una sopa densa de protones, electrones y fotones a unos 2.700 grados centígrados. Transcurridos unos 380.000 años se enfrió lo suficiente como para que los protones y electrones se unieran formando átomos, y los fotones (la luz) quedaron libres. En ese momento el universo se hizo transparente.

Cabe hacerse una lejana idea pensando en una piscina de agua hirviendo, que solo se hace transparente cuando ha bajado suficientemente la temperatura. Aquellos fotones permean todo el cosmos actual pero en forma de radiación muy fría, a 2,7 grados sobre el cero absoluto, y es lo que capta el Planck, como sus antecesores en el espacio COBE y WMAP, ambos de la NASA.

Esa radiación de fondo se descubrió en 1965 y fue una prueba de gran calado de la teoría del Big Bang, ya que era una de las predicciones de los físicos teóricos en ese modelo cosmológico. Pero el problema es que, entonces y durante décadas, la radiación era desesperantemente uniforme, de manera que resultaba imposible de cuadrar con la obvia no uniformidad del universo observable, es decir, las concentraciones de materia en las estrellas y galaxias. La solución la dio el COBE, cuando descubrió ligerísimas variaciones de temperatura en aquella radiación de fondo que ahora llega como microondas, tras haberse enfriado en el universo en expansión. Esas minúsculas variaciones de temperatura revelan las ondas disparadas por las fluctuaciones cuánticas en el universo inmediatamente tras nacer.

Los datos de Planck son mucho más precisos que los del COBE y el nuevo mapa muestra con alta resolución pequeñísimas variaciones de temperatura (azul más frio y rojo más caliente) que corresponderían a diferencias de densidad, como ligerísimos grumos de una salsa, que darían origen a las estructuras del universo actual.

“Con esa radiación fósil los cosmólogos hacen arqueología del universo”, ha comentado en París el director científico de la ESA, Álvaro Giménez. “El mapa más preciso es para los cosmólogos como una mina de oro de conocimiento del universo”, ha dicho Efstathiou.

En realidad el nuevo mapa es el resultado de limpiar a fondo el que fue presentado en 2010, ya que aquella primera cartografía de la radiación del universo primitivo incluida todavía toda la radiación de nuestra galaxia, que los científicos han ido restando hasta lograr el mapa definitivo de las fluctuaciones de la radiación de fondo de microondas.

Efstathiou ha recordado que la teoría más extendida sobre los primeros instantes del universo incluyen una fase de crecimiento exponencial, denominada de inflación. Ha presentado las simulaciones realizadas con ordenador del universo con fase de inflación cósmica y, al compararlo con el mapa real obtenido con el Planck, ha destacado la buena concordancia. “Los inflacionistas pueden estar contentos hoy”, ha dicho, aunque las anomalías detectadas darán trabajo a los científicos.

Un telescopio para observar el pasado

El Planck, un observatorio espacial de casi dos toneladas, está situado a un millón y medio de kilómetros de la Tierra, en un punto de equilibrio gravitatorio del sistema Sol-Tierra denominado Lagrange 2 (L2) y en dirección opuesta a la estrella. También están otros telescopios en órbita de L2, como el Herschel, un observatorio de infrarrojos igualmente también de la Agencia Europea del Espacio (ESA), que partió en el mismo cohete que el Planck, el 4 de mayo de 2009. La ESA aprovechó un único lanzamiento con un cohete Ariane 5, desde la base de Kourou, en la Guyana Francesa, para enviar los dos artefactos científicos y, tras el lanzamiento, se separaron y emprendieron viaje por separado a su destino de trabajo.

Con 4,2 metros de altura y un diámetro máximo de 4,2 metros, el Planck fue diseñado para hacer el mapa más preciso hasta ahora de las sutiles variaciones de temperatura de la radiación de fondo de microondas, una especie de eco remanente de los primeros tiempos del universo. El objetivo es profundizar en la senda iniciada en el espacio con el satélite de la NASA COBE, que, en los años noventa, descubrió esas sutiles variaciones de temperatura en la radiación de fondo de microondas que, hasta entonces, parecía ser uniforme en el cielo. A continuación llegó el WMAP, también de la NASA, que, además de trazar un mapa más preciso de la radiación de fondo, logró, por ejemplo, determinar la composición del cosmos.

Los objetivos de la misión europea no podían ser más ambiciosos al buscar respuestas a preguntas fundamentales: ¿Cómo empezó el universo? ¿Cómo ha evolucionado hasta ser como es hoy? ¿Cómo evolucionará en el futuro?

Descubierta la supernova más lejana en el universo, hasta ahora


El Pais

  • La explosión estelar que ahora captan los telescopios en la Tierra, se produjo cuando el cosmos tenía solo 1.500 millones de años

Simulación por ordenador de una galaxia con una supernova superluminosa. / adrian malec y marie Martig (u.swinburne)

Algunas estrellas explotan. Cuando esto sucede, y responde a distintos procesos físicos, se llaman supernovas y su luminosidad es tan alta que supera a la de la propia galaxia en la que reside. Pero entre las supernovas hay un tipo especial, ultraluminosas o superluminosas, y unos científicos han encontrado dos de ellas que, además están muy lejos: una es la más distante descubierta hasta ahora. Estalló cuando el universo tenía solo unos 1.500 millones de años (ahora tiene 13.700 millones) y su luz ha estado viajando hasta ahora. La otra supernova corresponde al cosmos de 3.000 millones de años después del Big Bang. Aunque sean del universo joven, los dos astros que estallaron no eran de la primera generación de estrellas que se formaron tras la gran explosión inicial, pero el hallazgo de las dos supernovas superluminosas lejanas abre la posibilidad de depurar las técnicas de observación y explorar aquellos astros primitivos, dicen los científicos, que publican su hallazgo en la revista Nature.

Las supernovas se clasifican en tres tipos atendiendo a sus características y a los diferentes mecanismos que desencadenan las explosiones. Las del llamado tipo Ia, que ha jugado un papel determinante en el descubrimiento de la energía oscura del universo al ayudar a los cosmólogos medir distancias en el universo, se producen cuando una estrella enana blanca de un sistema de dos astros ha devorado suficiente materia de su compañero para alcanzar la masa crítica y estalla, recuerda el especialista Stephen Smarti en Nature. Otro tipo son las de colapso de núcleo, estrellas muy masivas, mucho más que el Sol, que han consumido todo su combustible de las reacciones nucleares que las hacen brillar y colapsan; entonces explotan lanzando al espacio ingentes cantidades de materia y radiación. El tercer tipo son las supernovas superluminosas, 10 y 100 veces más brillantes que los dos tipos anteriores, respectivamente. A estas pertenecen las muy lejanas SN2213-1745 y SN1000+0216, que han descubierto Jeff Cooke (Universidad Swinburne de Tecnología, en Australia) y sus colegas. La primera estallo 3.000 millones de años después del Big Bang, y la segunda, la más lejana, sólo 1.500 millones de años tras la explosión inicial.

Los científicos no tiene claro el mecanismo que desencadena la explosión de las superluminosas, pero teoría si que tienen, y las llaman supernovas de pares electrón-positrón, es decir, de materia-antimateria (el positrón es la antipartícula del electrón). La idea es que en estrellas realmente supermasivas (entre 100 y 300 masas solares), sus núcleos llegan a alcanzan temperaturas tan altas que se crean pares electrón-positrón. Entonces el astro se contrae, se desestabiliza y se desencadena una masiva explosión termonuclear de manera que el calor generado en el proceso enciende la supernova hasta intensidades superluminosas, explica Smartt.

Se conocían ya supernovas de este tipo pero mucho más cercanas a la Tierra, y el hallazgo de las dos tan distantes abre la puerta hacia la posibilidad de encontrar alguna incluso en la primera generación de estrellas, sugieren los investigadores liderados por Cooke. Además, las supernovas superluminiosas, “son extremadamente poco corrientes” en el cosmos cercano, “pero se espera que sean más comunes”, en el universo lejano, afirman.

Los investigadores han encontrado SN2213-1745 y SN1000+0216 en registros de hace unos años del telescopio Franco-Canadiense, en Hawai, aplicando una técnica desarrollada por ellos que les ha permitido descubrir estos fenómenos que se habían pasado por alto en su momento. Así, la SN2213-1745 se captó en los rastreos del cielo de de 2005 y 2006, y la SN1000+0216, en los de 2006, 2007 y 2008. Luego, ellos las han observado con el telescopio de diez metros Keck I, también en Hawai, para calcular la distancia a la que están.

Los expertos miden la distancia por el valor del denominado corrimiento al rojo (z), y para estas dos supernovas son: z=2.05 para SN2213-17-45 y z=3.90 para SN1000+0216. El récord anterior de distancia de una supernova estaba en z=2.36, apunta Nature.

Ciencia de ciencia ficción


El Pais

  • Una fundación privada financia la investigación más atrevida sobre universos paralelos, extraterrestres inteligentes y el cosmos antes del Big Bang
 

Los multiversos -por oposición al universo- son uno de los campos de investigación. / cordon press

¿primitivo del universo? ¿Es nuestro cosmos único o solo una parte de uno mucho mayor? ¿Cuál es el origen de la complejidad? ¿Estamos solos en el universo, o hay otras formas de vida y de inteligencia más allá del sistema solar? Con estas ambiciosas preguntas fundamentales que para muchos van más allá de la frontera de la ciencia y casi entran en el terreno de la ciencia ficción (la frontera está en la verificación), la Fundación Templeton ha retado a expertos de todo el mundo. No hay que olvidar que la labor de esta fundación filantrópica británica ha sido cuestionada a menudo en la comunidad científica por su enfoque religioso de cuestiones científicas (en 2012, el Dalái Lama recibe el Premio Templeton), pero este año, con tres millones de euros de subvención, atrae a especialistas de alto nivel.

La convocatoria de las cuatro grandes preguntas ha seleccionado las mejores 20 propuestas por su interés, calidad y oportunidad, señala la fundación, asignando a cada una de las ideas elegidas cantidades de hasta 230.000 euros para los trabajos teóricos y hasta 385.000 los experimentales, en dos años.

Se trata de apoyar la investigación científica imaginativa, rigurosa y creativa, pero el reglamento de la convocatoria excluye áreas de trabajo que se financian normalmente en los programas convencionales de investigación, como las propiedades de la misteriosa energía oscura del universo, la búsqueda de nuevos entes candidatos a ser la materia oscura o las teorías dominantes de supercuerdas y de gravitación cuántica, consideradas áreas de vanguardia de la física y la cosmología actuales. La Fundación Templeton quiere ir un poco más allá y los científicos reciben de ella jugosas cantidades muy bienvenidas para su trabajo, aunque tengan que desviar parte de su esfuerzo de su línea de investigación formal.

“Puede que haya civilizaciones tecnológicas que se comuniquen con sus sondas espaciales distribuidas por toda la galaxia mediante haces láser, ya sean de luz visible o de infrarrojo”, explica uno de los científicos seleccionados, Geoof Marcy, experto mundial en la búsqueda de planetas extrasolares. “La luz láser”, continúa, “puede ser detectada desde otra civilización avanzada porque toda su potencia está concentrada en un fino haz y la luz es de un color, o frecuencia, específico”. Marcy recibe 200.000 dólares (154.000 euros) de esta peculiar convocatoria con un doble objetivo: por un lado, utilizará los grandes telescopios Keck (en Hawai) para tomar mil espectros de luz de estrellas con planetas y buscar esos haces de láser. Además, escarbará en los archivos de ese observatorio buscando indicios de civilizaciones suficientemente avanzadas como para haber construido enormes centrales eléctricas solares en órbita.

El físico teórico Raphael Bouso, de la Universidad de California en Berkeley (UCB), como Marcy, recibirá 125.000 dólares (96.300 euros) en dos años, para indagar formas de detección de otros universos distintos del nuestro y tratar de comprender cómo serían esos multiversos. “Estamos dando los primeros pasos en esta teoría del multiverso, pero es una propuesta plausible muy seria”, dice Bouso. En un comunicado de la UCB, donde presenta a sus dos científicos seleccionados, señala, que son para “explorar la frontera entre la ciencia y la ciencia ficción”.

El truco para que una convocatoria de este tipo, tan peculiar, se centre en trabajos científicos y no en meras ideas alocadas está en fijar los parámetros de trabajo. “Los astrónomos tienen un buen conocimiento de cómo el universo ahora observable ha evolucionado desde poco después del Big Bang. ¿Pero, qué pasó antes? Varias ideas científicas y teorías de génesis cósmica se han propuesto en las últimas décadas”, recuerda, por ejemplo, la presentación de la primera pregunta propuesta a los científicos, la referente a los estadios primitivos del cosmos. “Aunque la mayoría de estas teorías pueden considerarse estrictamente ejercicios teóricos, los cosmólogos están planteando vías para probar algunas de ellas en condiciones de baja energía”. Otra indicación es investigar si “la idea del multiverso es meramente metafísica”, para acabar preguntando si algunas de estas cuestiones estarán eternamente más allá del alcance de la ciencia.

Muchos científicos han recogido el guante de estos retos. Parampreet Singh (Universidad de Luisiana) recibirá la financiación Templeton para explorar la génesis del espacio-tiempo utilizando supercomputadoras; David Spergel (Universidad de Princeton) trabajará sobre el multiverso; Marcelo Gleiser (Dartmouth College) se dedicará a la complejidad emergente en el origen del universo; el título del proyecto de Lucianne Walkowicz (Universidad de Princeton) es Faros estelares, decodificación de firmas de civilizaciones avanzadas en fotometría estelar de precisión, y Jonathan I. Lunine (Universidad de Cornell) buscará vida en entornos exóticos como test estricto de la ubicuidad cósmica de la vida. Son algunos de los planes de trabajo seleccionados.

“Con estas asignaciones, el programa quiere apoyar la investigación atrevida, innovadora con potencial de expandir las fronteras y catalizar descubrimientos rompedores, así como inspirar a los estudiantes para que persigan el conocimiento científico y lleguen a ser pensadores originales sobre las grandes preguntas y visionarios”, dice Donald York, profesor de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Chicago, responsable de organizar este programa este año con ocasión del centenario de John Templeton.

Además de los proyectos de los científicos, el programa incluye una categoría para estudiantes: 21 reciben galardones (por un total de 200.000 dólares) por sus ensayos sobre dos temas: ¿cuál es el origen de la complejidad en el universo? y ¿estamos solos en el universo o hay otras formas de vida y de inteligencia más allá del sistema solar? Las 20 propuestas científicas seleccionadas más los trabajos de los estudiantes ganadores se presentan el viernes y sábado próximos en una conferencia que se celebra en el Instituto Franklin de Filadelfia.

“La fijación humana con la idea de los ovnis y los extraterrestres es una búsqueda de sentido, y de esperanza en que, a través del discurso, el pensamiento y la cooperación entre nuestra propia especie, podemos llegar a tener el placer de conversar con otra diferente. Tal vez el aparente silencio de los cielos representa no la ausencia, sino un reposado impulso hacia el pensamiento, el trabajo y la unidad para encontrar las respuestas a las preguntas más difíciles por nosotros mismos”, ha escrito Zequn Li, uno de los ganadores, con su ensayo Hablando a las estrellas.